凝膠顆粒型堵水劑及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬天石油開采【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種凝膠顆粒型堵水劑及制備方法，本發(fā)明的技術(shù)方案為：凝膠顆粒型堵水劑，由主體材料、添加材料和水組成，所述主體材料由重量比為50-90%的G級(jí)水泥和50-10%的顆粒堵劑組成，所述占主體材料重量百分比的添加材料由0.5%—3%的強(qiáng)化劑和1%—3%的固化劑組成，所述主體材料和添加材料為基礎(chǔ)材料，所述基礎(chǔ)材料與水的重量比為1：5-7。在水平段封堵時(shí)，凝膠顆粒的懸浮性好、流動(dòng)性好、過篩性好、耐高溫、易進(jìn)入地層、費(fèi)用低，從而達(dá)到精密篩管水平井封堵風(fēng)險(xiǎn)低、有效期長(zhǎng)、封堵成功率高的目的。
【專利說明】凝膠顆粒型堵水劑及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬天石油開采【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及能夠達(dá)到對(duì)精密篩管水平井有效堵水的 凝膠顆粒型堵水劑，及其制備方法，能夠滿足稠油熱采開發(fā)的需要。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著稠油主力油田進(jìn)入高輪次吞吐開發(fā)階段，稠油水平井高含水問題日益突出， 開發(fā)效果越來越差。目前僅現(xiàn)河稠油熱采水平井開井147 口，由于邊底水內(nèi)侵等因素
影響，目前含水大于90%的水平井有79 口，占開井?dāng)?shù)的53.7%。嚴(yán)重制約了我廠的稠油油藏穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)。近幾年來，精密濾砂管技術(shù)作為水平井主導(dǎo)配套技術(shù)，得到大規(guī)模推廣，雖然解決了油井出砂等問題，卻加大了稠油油藏堵水的難度。
[0003]目前稠油油藏堵水面臨以下幾個(gè)難點(diǎn):(1)精密濾砂管的應(yīng)用，對(duì)堵劑粒徑要求高，要求堵劑“注得進(jìn)”;(2)稠油井采用蒸汽熱采，要求堵劑耐溫能力強(qiáng)；(3)對(duì)強(qiáng)邊底水影響油井，要求堵劑強(qiáng)度高；(4)封堵有效期長(zhǎng)，價(jià)格低廉；(5)考慮施工的安全性，要求水平段鉆塞施工風(fēng)險(xiǎn)小。
[0004]國(guó)內(nèi)外稠油堵水技術(shù)現(xiàn)狀:(I)高溫泡沫調(diào)剖。泡沫具有“遇油消泡、遇水生泡”的特性，可以起到堵水、調(diào)整吸汽剖面、實(shí)現(xiàn)水平段均勻動(dòng)用的目的。主要成分:長(zhǎng)鏈烷基芳基磺酸鹽。但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，氮?dú)馀菽瓘?qiáng)度相對(duì)較低，對(duì)于強(qiáng)邊底水封堵適用性較差。(2)高分子凝膠及凍膠類堵劑。主要有:木質(zhì)素磺酸鹽、腐植酸及栲膠類凝膠或凍膠高溫調(diào)剖堵水劑。其中，栲膠類高溫調(diào)剖堵水劑耐溫性能較高，可達(dá)到250°C左右，在國(guó)內(nèi)稠油熱采調(diào)剖堵水中受到了較多的關(guān)注，但強(qiáng)度低，有效期短、成本高，現(xiàn)場(chǎng)使用受到一定限制。(3)熱固性樹脂類堵劑。主要有:熱固性的酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、糠醇樹脂堵以及呋喃樹脂。樹脂類堵調(diào)劑具有如下優(yōu)點(diǎn):可以注入地層孔隙并且具有足夠高的強(qiáng)度；缺點(diǎn):封堵沒有選擇性，固化速度對(duì)溫度非常敏感可控性差。(4)無機(jī)水泥及沉淀類封堵:主要有水泥類、超細(xì)水泥一粉煤灰封堵劑、硅酸鈣堵劑。特點(diǎn)是剛性封堵，封堵能力強(qiáng)，但封堵沒有選擇性，容易對(duì)整個(gè)儲(chǔ)層的滲透率造成傷害，過篩率低。
[0005]隨著稠油水平井熱采開發(fā)的不斷深入，對(duì)堵劑的過篩性能、耐溫性、選擇性、熱 穩(wěn)定性及封堵強(qiáng)度都提出了更高的要求，需要開展進(jìn)一步的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)精密篩管水平井堵水難度大、普通堵劑耐溫效果差等問題，經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，多種封堵劑、多種添加劑的篩選，研發(fā)出適用于精密篩管水平井的凝膠顆粒型堵水劑。在水平段封堵時(shí)，凝膠顆粒的懸浮性好、流動(dòng)性好、過篩性好、耐高溫、易進(jìn)入地層、費(fèi)用低，從而達(dá)到精密篩管水平井封堵風(fēng)險(xiǎn)低、有效期長(zhǎng)、封堵成功率高的目的。同時(shí)本發(fā)明還提供了凝膠顆粒型堵水劑的制備方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:凝膠顆粒型堵水劑，由主體材料、添加材料和水組成，所述主體材料由重量比為50-90%的G級(jí)水泥和50-10%的顆粒堵劑組成，所述占主體材料重量百分比的添加材料由0.5%—3%的強(qiáng)化劑和1% — 3%的固化劑組成，所述主體材料和添加材料為基礎(chǔ)材料，所述基礎(chǔ)材料與水的重量比為1:5_7。所述顆粒堵劑為市售聚丙烯類高分子化合物。
[0008]在改善主劑的懸浮性能和耐溫性方面，分別對(duì)凝膠顆粒、胍膠、栲膠、纖維素四種外加劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終確定凝膠顆粒溶解速度快，對(duì)主劑的懸浮性能好，析水量小，30min的析水量由50ml降為2ml，耐溫性能明顯提高，由90°C上升為180°C，達(dá)到注蒸汽開采要求。
[0009]本發(fā)明所述強(qiáng)化劑為鈣鹽，對(duì)比篩選的有細(xì)粉砂和天然土。
[0010]本發(fā)明所述固化劑為有機(jī)氧化物，對(duì)比篩選的有碳酸鈣、粉煤灰和細(xì)硅粉。
[0011]通過強(qiáng)化劑和固化劑，改善堵劑的固結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度，固結(jié)時(shí)間由26h縮短至14h，抗壓強(qiáng)度由0.5MPa提高至2.4MPa，將配方進(jìn)一步完善，最終試驗(yàn)后各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到要求。
[0012]本發(fā)明所述凝膠顆粒型堵水劑的制備方法，按規(guī)定的添加量，首先將G級(jí)水泥與顆粒堵劑混合均勻，然后加入強(qiáng)化劑和固化劑混合均勻，最后加水形成凝膠顆粒型堵水劑。
[0013]本發(fā)明的有 益效果是:凝膠顆粒型堵水劑，由主體材料、添加材料和水組成，所述主體材料由重量比為50-90%的G級(jí)水泥和50-10%的顆粒堵劑組成，所述占主體材料重量百分比的添加材料由0.5%—3%的強(qiáng)化劑和1% — 3%的固化劑組成，所述主體材料和添加材料為基礎(chǔ)材料，所述基礎(chǔ)材料與水的重量比為1:5_7。可以在篩管完井水平井堵水時(shí),不污染水平段精密篩管，固結(jié)時(shí) 間較長(zhǎng)、強(qiáng)度適中、耐高溫，從而達(dá)到堵水及注蒸汽開采一次成功。在水平段封堵時(shí)，凝膠顆粒的懸浮性好、流動(dòng)性好、過篩性好、耐高溫、易進(jìn)入地層、費(fèi)用低，從而達(dá)到精密篩管水平井封堵風(fēng)險(xiǎn)低、有效期長(zhǎng)、封堵成功率高。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有堵水劑 的對(duì) 比表
【權(quán)利要求】
1.凝膠顆粒型堵水劑，其特征在于:由主體材料、添加材料和水組成,所述主體材料由重量比為50-90%的G級(jí)水泥和50-10%的顆粒堵劑組成，所述占主體材料重量百分比的添加材料由0.5%—3%的強(qiáng)化劑和1% — 3%的固化劑組成，所述主體材料和添加材料為基礎(chǔ)材料，所述基礎(chǔ)材料與水的重量比為1:5_7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠顆粒型堵水劑，其特征在于:所述強(qiáng)化劑為鈣鹽，對(duì)比篩選的有細(xì)粉砂和天然土，實(shí)施過程中只加入其中一種強(qiáng)化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠顆粒型堵水劑，其特征在于:所述固化劑為有機(jī)氧化物，對(duì)比篩選的有碳酸鈣、粉煤灰和細(xì)硅粉，實(shí)施過程中只加入其中一種固化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的凝膠顆粒型堵水劑的制備方法，其特征在于:按規(guī)定的添加量，首先將G級(jí)水泥與顆粒堵劑混合均勻，然后加入強(qiáng)化劑和固化劑混合均勻，最后加水形成凝膠顆粒型堵水劑。
【文檔編號(hào)】C09K8/467GK103484086SQ201210192848
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月13日
【發(fā)明者】崔新棟, 張秀生, 董麗新, 胡增國(guó), 萬惠平, 畢志峰, 孫凱, 胡燕, 鄭裕慶, 劉小亮, 于輝莉, 王茜, 趙華, 杜銳 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司現(xiàn)河采油廠